天芪益智顆粒改善阿爾茨海默病大鼠學習記憶功能的蛋白質(zhì)組學研究
發(fā)布時間:2020-05-23 22:03
【摘要】:目的:觀察天芪益智顆粒對阿爾茨海默癥(Alzheimer's disease,AD)模型大鼠認知功能以及大腦組織相關(guān)蛋白表達的影響,探究其在阿爾茨海默癥大鼠模型中的腦保護作用和機制,為天芪益智顆粒對阿爾茨海默癥的治療提供研究基礎。方法:1.將90只雄性4月齡SPF級SD大鼠,按隨機數(shù)字表法分為假手術(shù)對照組、模型組、石杉堿甲(陽性藥)組,天芪益智顆粒高、中、低劑量組,每組15只。除對照組外,其余每組均通過Aβ1-42海馬CA1區(qū)注射制備AD模型。2.手術(shù)后一周,天芪益智顆粒高、中、低劑量組分別連續(xù)40天灌胃給予0.76、0.38和0.19g/kg的天芪益智顆粒,石杉堿甲組給予石杉堿甲0.02mg/kg;假手術(shù)組和模型組同時給予等量生理鹽水。3.給藥結(jié)束后,使用Morris水迷宮對大鼠進行定位巡航實驗與空間探索實驗,測試組間逃避潛伏期、目標象限停留時間等,比較各組大鼠的認知學習能力差異。4.定量蛋白質(zhì)組學串聯(lián)質(zhì)譜標簽(Tandem Mass Tag,TMT)標記技術(shù)比較模型組大鼠和天芪益智顆粒中劑量組大鼠的大腦組織蛋白的差異表達,進一步使用Uniprot、PANTHER和STRING數(shù)據(jù)庫對差異蛋白進行生物信息學分析,研究天芪益智顆?赡艿淖饔冒袠撕椭委煓C制。5.以β-actin做為內(nèi)參,使用免疫印跡(Western Blot)法,對蛋白組學結(jié)果中發(fā)生差異表達的蛋白丙酮酸竣化酶(pyruvate carboxylase,Pc)、蘋果酸脫氫酶(Malate dehydrogenase,Mdh2)和Fas相聯(lián)的死亡結(jié)構(gòu)域蛋白(Fas-associated death domain,Fadd)進行驗證。結(jié)果:1.Morris水迷宮實驗:①定位巡航實驗:與假手術(shù)組相比,模型組大鼠的逃避潛伏期和路程顯著延長(P0.01);與模型組相比,天芪益智顆粒高、中劑量組和石杉堿甲組大鼠的逃避潛伏期和路程明顯縮短(P0.05)。②空間探索實驗:與模型組相比,天芪益智顆粒高、中、低劑量組與石杉堿甲組大鼠穿過目標象限的次數(shù)顯著增加(P0.01)。2.TMT定量蛋白質(zhì)組學:天芪益智顆粒對大鼠大腦皮層和海馬中37個AD相關(guān)蛋白的表達水平有顯著影響(P0.05),其中超過50%的差異蛋白與能量代謝和抗細胞凋亡有關(guān),其他蛋白質(zhì)則與神經(jīng)傳遞、神經(jīng)發(fā)育、細胞骨架和Aβ生成有關(guān)。這些差異蛋白質(zhì)中除了與凋亡和Aβ生成相關(guān)的蛋白質(zhì)外,其他蛋白質(zhì)的表達增加。3.免疫印跡(Western Blot):天芪益智顆粒高劑量組大鼠大腦組織中Pc和Mdh2的表達與模型組相比顯著增加(P0.01),中、高劑量組Fadd的表達與模型組相比顯著增加(P0.01),與蛋白質(zhì)組學研究結(jié)果基本一致。結(jié)論:天芪益智顆?筛纳艫β1-42誘導的AD模型大鼠的認知功能障礙,其治療機制可能涉及多個過程的調(diào)節(jié),主要包括促進能量代謝和神經(jīng)傳遞、抗凋亡等途徑。本研究為天芪益智顆粒用于阿爾茨海默癥的治療提供理論基礎。
【圖文】:
200邋?逡逑0邋邐■邐邐邐邐邐邐邐邐邐逡逑-15邐-10邐-5邐0邐5邐10邐15逡逑Delta邋Mass邋[ppm]逡逑圖i.質(zhì)譜全掃描范圍的全體離子質(zhì)量偏差分布逡逑②肽段的質(zhì)量數(shù)及電荷數(shù)信息統(tǒng)計逡逑如圖2所示,質(zhì)譜測得的肽段多以2+、3+和4+及以上電荷的形式存在,,質(zhì)荷比主要逡逑富集在350?1200附近,肽段分子量主要富集在1000?2500附近,表明樣品得到適當?shù)拿稿义辖猓|(zhì)譜儀能夠覆蓋絕大多數(shù)肽段信息。逡逑A邐B逡逑1B邐18逡逑
逑3.3差異表達蛋白的GO分析結(jié)果逡逑如圖3所示,GO分類結(jié)果顯示,這些差異蛋白的分子功能(Molecular邋Function)逡逑涉及蛋白結(jié)合活性、催化活性、受體活性、信號傳導活性、結(jié)構(gòu)分子活性、轉(zhuǎn)運活性(圖逡逑3A);生物學過程(Biological邋Function)涉及生物調(diào)節(jié)、生物合成、細胞過程、發(fā)育過逡逑程、細胞定位、代謝過程、應激反應等(圖3B);細胞組分(Cellular邋Component)包括逡逑大分子復合物、細胞膜、細胞器(圖3C);信號通路(Pathway)涉及ATP合成、凋亡逡逑信號通路、RhoGTP酶對細胞骨架的調(diào)控、Fas信號通路、谷氨酰胺-谷氨酸轉(zhuǎn)化通路、逡逑糖酵解、三羧酸循環(huán)信號通路(圖3D)。逡逑這些蛋白質(zhì)中,51%、21%和18%的蛋白分別具有催化活性、轉(zhuǎn)運活性和蛋白結(jié)合逡逑活性(圖3A)。大多數(shù)蛋白參與代謝過程(33%)、細胞過程(28%)或構(gòu)成細胞組分逡逑(17%),其他與生物調(diào)節(jié)過程有關(guān)(圖3B)。43%定位于細胞,23%定位于膜,其他逡逑定位于大分子復合物或細胞器(圖3C)。值得注意的是,近半數(shù)蛋白質(zhì)與能量代謝相關(guān),逡逑其中16.7%與丙酮酸代謝有關(guān),8.3%與ATP合成有關(guān),8.3%與糖酵解有關(guān),8.3%與逡逑TCA循環(huán)有關(guān);其次,超過20%的蛋白質(zhì)與細胞凋亡有關(guān),其中16.7%的蛋白質(zhì)與凋逡逑亡信號通路有關(guān)
【學位授予單位】:北京中醫(yī)藥大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2019
【分類號】:R285.5
【圖文】:
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逑3.3差異表達蛋白的GO分析結(jié)果逡逑如圖3所示,GO分類結(jié)果顯示,這些差異蛋白的分子功能(Molecular邋Function)逡逑涉及蛋白結(jié)合活性、催化活性、受體活性、信號傳導活性、結(jié)構(gòu)分子活性、轉(zhuǎn)運活性(圖逡逑3A);生物學過程(Biological邋Function)涉及生物調(diào)節(jié)、生物合成、細胞過程、發(fā)育過逡逑程、細胞定位、代謝過程、應激反應等(圖3B);細胞組分(Cellular邋Component)包括逡逑大分子復合物、細胞膜、細胞器(圖3C);信號通路(Pathway)涉及ATP合成、凋亡逡逑信號通路、RhoGTP酶對細胞骨架的調(diào)控、Fas信號通路、谷氨酰胺-谷氨酸轉(zhuǎn)化通路、逡逑糖酵解、三羧酸循環(huán)信號通路(圖3D)。逡逑這些蛋白質(zhì)中,51%、21%和18%的蛋白分別具有催化活性、轉(zhuǎn)運活性和蛋白結(jié)合逡逑活性(圖3A)。大多數(shù)蛋白參與代謝過程(33%)、細胞過程(28%)或構(gòu)成細胞組分逡逑(17%),其他與生物調(diào)節(jié)過程有關(guān)(圖3B)。43%定位于細胞,23%定位于膜,其他逡逑定位于大分子復合物或細胞器(圖3C)。值得注意的是,近半數(shù)蛋白質(zhì)與能量代謝相關(guān),逡逑其中16.7%與丙酮酸代謝有關(guān),8.3%與ATP合成有關(guān),8.3%與糖酵解有關(guān),8.3%與逡逑TCA循環(huán)有關(guān);其次,超過20%的蛋白質(zhì)與細胞凋亡有關(guān),其中16.7%的蛋白質(zhì)與凋逡逑亡信號通路有關(guān)
【學位授予單位】:北京中醫(yī)藥大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2019
【分類號】:R285.5
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本文編號:2678019
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